Нагибин Виктор Николаевич
гр.ХТ-96 ФЭХТ ДонГТУ
Диссертация
Исследование зависимости состава сырого бензола от технологических факторов


Введение
Продукты, получаемые на базе ректификации коксохимического сырого бензола, - бензол чистый, толуол, ксилол, сольвент, кумароновые смолы и др. - широко применяются в различных отраслях промышленности. Единственным источником получения некоторых из этих продуктов до сих пор является лишь коксохимический сырой бензол; искусственный синтез либо неизвестен, либо на несколько порядков дороже, чем выделение из сырого бензола [1].
Различные сорта чистого бензола используются для синтеза большого числа важнейших органических соединений - фенола, стирола, анилина, хлорбензола, малеинового ангидрида, сульфанола, гексахлорана, лекарственных препаратов, взрывчатых веществ и др. [2]. Разрабатываются новые технологические процессы производства капролактама и адипиновой кислоты из бензола через циклогексан.
Чистый бензол [3, 4] применяется в качестве растворителя и эксрагента различных органических соединений, а также в качестве добавки в авиационное и автомобильное моторное топливо для повышения антидетонационных свойств. Через полупродукты бензол используется в производстве ряда синтетических материалов: пластических масс, синтетического волокна, синтетического каучука, синтетических моющих средств, ядохимикатов [5], пестицидов, лаков, красителей, красок и др. Так, например, из стирола и метилстирола, изготовленных на основе бензола, промышленность выпускает некоторые сорта синтетического каучука и пластических масс. К пластмассам и синтетическим смолм, для производства которых в той или иной мере (непосредственно или через полпродукты) требуется бензол, относятся: фенолформальдегидные смолы, полистирол и сополимеры стирола, порлиамидные, полиэфирные, эпоксидные, перхлорвиниловые смолы и др..
Толуол и ксилол также используются для органических синтезов [4]. Толуол, например, применятся в производстве бензойной кислоты, красителей, взрывчатых веществ, лекарственных препаратов, а также в качестве растворителя природных и искусственных смол, разбавителя при изготовлении целлюлозно - эфирных лаков и как добавка к авиа- и мототопливам для повышения октанового числа. Ксилол в основном используется для производства ксилидинов и других полупродуктов органического синтеза, а также в качестве разбавителя в производстве лаков, красок, эмалей, в резиновой промышленности и в производстве синтетических смол. Метаксилол - для синтеза красителей и полупрдуктов. Ортоксилол может применятся для производства фталевого ангидрида, параксилол - для производства искусственного волокна.
Поскольку продукты переработки сырого бензола имеют особо большое значение [2, 6], то к ним предъявляются высокие требования и усложненные процессы переработки сырого бензола. Значительные масштабы переработки сырого бензола, постоянно возрастающие требования к качеству бензольных продуктов требуют усовершенствования и интенсификации технологических процессов и аппаратуры, автоматизации процессов, контроля производства и ставит перед работниками коксохимических предприятий и проектных организаций ряд сложных и ответственных задач.
Состав сырого бензола зависит от ряда технологических факторов, из которых важнейшими являются [3]:
1) технологические факторы 1-го рода, факторы влияющие на образование компонентов сырого бензола из угольного вещества:
а) свойства коксуемой шихты - выход летучих вешеств и содержание серы;
б) условия процесса коксования - период и температуры коксования.
2) технологические факторы 2-го рода, факторы влияющие на выделение бензольных углеводородов из коксового газа: параметры работы бензольного отделения и прочие факторы.
Несмотря на то что, на выход и состав сырого бензола влияет очень много факторов, возможности изменения его состава в желаемом направлении очень ограничены. Это происходит в следствии того, что всегда стремятся поддержать режим коксовых печей, обеспечивающий высокое качество металлургического кокса, а изменять условия этого режима с целью изменения в желаемом направлении состав сырого бензола нельзя.
До последнего времени коксохимические предприятия работали стабильно. Коксовые печи как правило эксплуатировались на форсированных периодах коксования. Из-за стабильности работы зависимость соства сырого бензола от технологичесих факторов 1-рода носила исключительно научно-исследовательский характер, ради которого в производстве никто небудет езменять период коксования и состав угольной шихты, поскольку на кону стоят тысячи тонн кокса. Однако для наших углей, отчасти, эта зависимость была получена поскольку существовавшие динасовые и шамотные печи работали на различных периодах коксования, однако в них получали кокс с различными конечными температурами коксования.
В настоящее время сложившаяся сложная экономическая ситуация, в которой находится наше государство, отразилась на работе коксохимических предприятий. Понятно что частая смена поставщиков угля, как следствие частые изменения состава угольной шихты; непериодичность поставок угля, как следствие частые изменения периодов коксования немогли положитеьно отразиться на качестве и стабильности качества выпускаемой продукции. Всвязи с частыми изменениями периодов коксования происходят частые изменения в составе сырого бензола. С целью прогноза качества сырого бензола появилась объективная потребность в зависимости его состава от периода коксования при современных условиях работы, так как для коксохимиков это деньги: стоимость сырого бензола зависит от его состава; а для потенциальных покупателей это и то как его как его перерабатывать, чтобы всвою очередь получить качественную продукцию.
К ранее сказанному можно добавить что появилась возможность исследования зависимости состава сырого бензола от технологических факторов в промышленных условиях. Поэтому целью моей работы будет изучение зависимости состава сырого бензола от технологических факторов.